Крупногабаритный гидравлический цилиндр — это исполнительный элемент, преобразующий гидравлическую энергию в механическую; он приводит поршневой шток в поступательное возвратно-поступательное движение за счёт давления гидравлической жидкости, обеспечивая тем самым передачу мощности и управление движением различных видов технического оборудования. Широко применяется в таких отраслях, как машиностроение, металлургия, горнодобывающая промышленность, судостроение и других сферах.

Классификация гидроцилиндров

1. Классификация по структурной форме:

- Поршневой гидроцилиндр: подразделяется на односторонний и двусторонний. В одностороннем цилиндре поршень приводится в движение гидравлической жидкостью только в одном направлении, а обратный ход осуществляется за счёт внешней силы; в двустороннем гидроцилиндре жидкость может приводить поршень в движение в обоих направлениях.

- Гидравлический цилиндр поршневого типа: поршень является единственной движущейся деталью, приводимой в поступательное движение под давлением гидравлической жидкости; обладает большой ходовой частью, что делает его подходящим для применения в условиях больших усилий и длинных ходов, часто используется в крупной строительной технике и горном оборудовании.

- Телескопический гидравлический цилиндр: состоит из нескольких втулок, что позволяет обеспечить большой ход при небольшом занимаемом пространстве; часто используется в кранах, экскаваторах и других устройствах, требующих большого хода и ограниченного места для установки.

2. Классификация по способу установки:

- Гидроцилиндр с проушинами: с обеих концов имеет конструкцию проушин для соединения с другими деталями, обеспечивает гибкую установку и подходит для различных условий монтажа, например, для крепления стрелы на строительной технике.

- Фланцевый гидравлический цилиндр: соединяется с другими деталями при помощи фланца, обеспечивая надежное крепление и подходя для применения в условиях больших нагрузок, например, в приводных узлах металлургического оборудования.

- Гидравлический цилиндр с шарнирным сочленением: корпус цилиндра может поворачиваться вокруг шарнира, что делает его пригодным для применений, требующих движения под разными углами, например, в рулевых системах судов.

Параметры дизайна

1. Основные параметры

- Внутренний диаметр цилиндра (D): рассчитывается на основе необходимого усилия и рабочего давления по формуле , где Для тяги, Для рабочего стресса.

- Диаметр штока поршня (d): обычно составляет 0,3–0,7 от внутреннего диаметра цилиндра, то есть ( В пределах 0,3–0,7), определяется в зависимости от рабочего давления и нагрузки.

Путь (S): определяется в зависимости от эксплуатационных требований, обычно составляет 10–30 раз больше внутреннего диаметра цилиндра.

2. Конструкционные параметры

- Толщина стенки цилиндра (δ): согласно формуле Расчёт, где Для испытательного давления (обычно в 1,25–1,5 раза превышающего рабочее давление), Допустимое напряжение материала.

- Толщина головки блока цилиндров (h): согласно формуле Расчёт, где Для внутреннего диаметра цилиндра, Допустимое напряжение для материала головки цилиндров.

- Минимальная длина направляющей (H): , где Для поездки, Для внутреннего диаметра цилиндра.

3. Эксплуатационные параметры

- Рабочее давление (P): определяется в соответствии с требованиями системы, обычно составляет 16–35 МПа.

- Поток (Q): , где Для скорости, Для площади поршня.

- Скорость (v): , где Для трафика, Для площади поршня.

Описание технологии

1. Выбор материалов: обычно используются высокопрочные стали, такие как сталь 45#, 27SiMn и др., что обеспечивает прочность и износостойкость гидравлических цилиндров.

2. Процесс обработки: включает такие технологии, как ковка, токарная обработка, шлифование, растачивание и хонингование, что обеспечивает точность размеров и шероховатость поверхности гильзы цилиндра и поршневого штока. Ключевые детали, такие как поршни и уплотнительные элементы, подвергаются тщательной обработке и строгой проверке.

3. Термическая обработка: проводят улучшающую закалку, отпуск и другие виды термообработки цилиндров и поршневых штоков, повышая твёрдость, прочность и износостойкость материалов.

4. Обработка поверхности: проводится гальваническое нанесение твердого хрома, оксидирование и другие виды обработки поверхности для повышения износостойкости и коррозионной стойкости, а также продления срока службы.

5. Сборка и наладка: производите сборку в точном соответствии с технологическими требованиями, обеспечивая высокую точность взаимодействия всех деталей и их плавность движения. После сборки проводите тщательную наладку и проверку, убедившись, что эксплуатационные характеристики гидроцилиндра соответствуют предъявляемым требованиям.

Сфера применения

1. Область инженерии: используется для привода стрел, рукоятей и других компонентов строительной техники, таких как экскаваторы, погрузчики и бульдозеры, обеспечивая выполнение операций по копанию, погрузке и разравниванию земли.

2. Металлургическая промышленность: обеспечивает мощную энергию на таких устройствах, как прокатные станы и прессы, позволяя осуществлять такие технологические процессы, как прокатка и прессование металлических материалов.

3. Горно-шахтная техника: в таких устройствах, как угледобывающие машины, проходческие комбайны и другое оборудование, приводятся в действие ключевые узлы — резательные и ходовые механизмы, — что способствует эффективной добыче полезных ископаемых.

4. Сфера судостроения: используется для привода рулевых машин, грузоподъёмных механизмов, люковых крыш и других устройств на судах, обеспечивая безопасность их хода и эксплуатации.